پژوهشگران دانشگاه صنعتي وين (TU Vienna) موفق شدند ميكروموج‌ها را با حالت‌هاي کوانتومي الماس جفت كنند.

به گزارش سرويس فناوري ايسنا، دو سيستم کوانتومي کاملا متفاوت به طور کاملا موفقيت‌آميزي توسط پژوهشگران در دانشگاه صنعتي وين (TU Vienna) بهم اتصال داده شده‌اند. اين مي‌تواند راه را بسوي ريزتراشه‌هاي امکانپذير رايانه کوانتومي هموار کند. بر اساس اين پژوهش، الماس مي‌تواند فيزيکدانان را يک گام مهم به سمت رايانه کوانتومي نزديکتر کند.

ايده‌هاي زيادي براي ساخت سيستم‌هايي که مي‌توانند اطلاعات مکانيکي کوانتومي را ذخيره کنند، ارائه شده است، ولي اطلاعات کوانتومي معمولا بسيار ظريف بوده و به سادگي از بين مي‌روند. يک مولفه از رايانه بايد داراي معيارهاي مختلفي باشد. آن بايد قادر به سوئيچ سريع حالت خود باشد و نيز مجبور است که حالت کوانتومي خود را براي مدت زمان مناسب حفظ کند، به گونه‌اي که محاسبات قابل انجام باشند.

«ژوهانس ماجر» مي‌گويد: سيستم کوانتومي واحدي وجود ندارد که تمام اين ملزومات را داشته باشد.

«ماجر» و گروهش دو نوع کاملا متفاوت از سيستم‌هاي کوانتومي، ميكروموج‌ها و الماس‌ها، را به منظور استفاده از مزيت دوطرفه به هم جفت کردند.

ارتباط بين اين دو سيستم کوانتومي متفاوت که روي يک تراشه کوانتومي در دانشگاه صنعتي وين قرار داده شده‌اند، کاملا شبيه است؛ دستکاري‌هاي سريع به خاطر تشديدگرهاي ميكروموجي امکان‌پذير است. در رژيم ميكروموج، حالت کوانتومي آن با فوتون‌ها تعريف مي‌شود. اين تشديدگر ميكروموجي به يک لايه نازک از الماس جفت مي‌شود که در آن حالت‌هاي کوانتومي مي‌توانند ذخيره شوند.

هنگامي که اتم‌هاي نيتروژن به داخل ساختار منظم کربني الماس مي‌لغزند، الماس تقريبا تاريک مي‌شود، ولي قابليتي براي ذخيره‌سازي حالت‌هاي کوانتومي بدست مي‌آورد.

«رابرت آمسوس» از دانشگاه صنعتي وين و يكي از اين پژوهشگران توضيح مي‌دهد: ما توانستيم نشان دهيم که در تراشه کوانتومي‌مان، حالت‌هاي کوانتومي واقعا مي‌توانند بين ميكروموج‌ها و مراکز نيتروژني الماس منتقل شوند. هرچه سهم اتم‌هاي نيتروژن در اين انتقال اطلاعات کوانتومي بيشتر باشد، اين «حافظه» الماسي پايدارتر خواهد بود. جالب اين‌جاست که معلوم شد اندازه حرکت زاويه هسته‌هاي اتمي نيز مي‌تواند اطلاعات کوانتومي ذخيره کند.

«آمسوس» مي‌گويد: اين تحقيق مي‌تواند اولين مرحله به سمت يك افزاره حافظه‌اي اتمي باشد. اكنون همه قسمت‌هاي ضروي براي ساخت حافظه كوانتومي موجود است.

اين پژوهشگران جزئيات نتايج كار تحقيقاتي خود را در مجله‌ي «Physical Review Letters» منتشر كرده‌اند.

انتهاي پيام